Transformation chimique

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-CLASSE INVERSÉE- Parcours sur :

«

Transformation chimique

^»

Étapes Objectifs Contenu date

Je découvre

(le contexte)

Présentation : Questionnement sur «les transformations chimiques».

23/03/20

Je m’informe …des prérequis

1-Au cours d’une transformation chimique : « Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme » (Lavoisier)

Je m’approprie…

des nouveautés

à distance

Voir les Vidéos :

1-Équilibrer une équation chimique : https://lycee.hachette- education.com/ressources/0002016262689/C07_VID_equilibrer-equation.mp4

…./03/19

en classe

TP1 : « Synthèse d’un parfum» 27/03/19

- Exercices n° 6, 7, 11, 16, 22 p. 122 à 127 30/03/19

J’approfondis

(savoir porter un regard critique)

Je m’auto- évalue

Q.C.M Sur Kahoot disponible à partir du… …./03/19

Carte Mentale A réaliser pour le… …../03./19

J’évalue La carte mentale de mon voisin………... ../03/19

Évaluation

ECE Devoir X

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L’essentiel sur :

«

Transformation chimique

^» ^{durée :}

 - Savoir établir une équation et l’ajuster

- Savoir identifier un réactif limitant une transformation chimique - Savoir mettre en œuvre un montage de synthèse

2 semaines

Introduction

Comment modéliser « simplement » une transformation chimique ? Au minimum, en connaissant les réactifs et les produits ! Il peut y avoir des étapes intermédiaires (pas au programme de 2^nde).

Lors d’une transformation chimique des liaisons entre atomes se rompent et d’autres se forment, créant de nouvelles espèces chimiques !

I- La transformation chimique

: 1°/ Définition :

-On appelle système chimique, l’ensemble des espèces chimiques présentes, elles sont caractérisées par une quantité de matière, dans un certains physique (solides (s), liquides(l) ou gazeux (g)).

-L’état du système chimique est lui-même caractérisée par : une température, une pression, un état homogène ou hétérogène.

-On appelle transformation chimique le passage d’un système chimique d’un état initial vers un état final AVEC la formation de nouvelles espèces chimiques.

Exemples de transformations : une combustion, une précipitation, corrosion, hydratation…

2°/ Une transformation modélisée par une réaction : -Au cours d’une transformation chimique :

des réactifs seront consommés et des produits seront formés.

-Pour simplifier l’explication d’une transformation chimique, on utilise l’équation de la réaction chimique, dans laquelle :

- les espèces sont représentées par leur formule brute (eau -> H2O) - l’état physique de chaque espèce est précisé en indice : (s), (l) ou (g)

- les proportions relatives aussi appelées « nombres stœchiométriques sont placés » devant chaque espèce.

Remarque importante :

- Les nombres stœchiométriques sont des entiers ; - la valeur « 1 » n’est jamais écrite, ni 0 d’ailleurs ! Exemples :

Du méthane gazeux brûle dans du dioxygène gazeux, il se forme du dioxyde

de carbone gazeux et de la vapeur d’eau. CH_4(g) +

2

O_2(g)  CO

2(g) +

2

^H₂^O_(g)

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Remarque :

Certaines transformations peuvent s’accompagner d’un dégagement de chaleur elles seront qualifiées de réactions exothermiques. Dans le cas contraire elles seront qualifiées de réactions endothermiques.

3°/ Bilan de matière et réactif limitant :

Une transformation s’arrête lorsque les quantités de matière des espèces présentes n’évoluent plus ! Autrement dit peut-être qu’un des réactifs à totalement disparus ou les deux !

On dira qu’une transformation est « totale » si AU MOINS l’un des réactifs est entièrement consommé.

Ce réactif est appelé le « réactif limitant ». En revanche si tous les réactifs sont entièrement consommés, alors ils ont été mélangés dans les bonnes proportions, on dit que le mélange est « stœchiométrique ».

Exemple : « Comment « bien » brûler du méthane dans du dioxygène ?

Équation de la reaction: CH4(g) +

2

O2(g)  CO2(g) +

2

^H²^O^(g)

Réactifs  Produits Réactif limitant ?

Espèces CH4(g) O2(g)  CO2(g) H2O(g)

Mélange 1 1 mole 1 mole On obtient 0,5 mole 1 mole O2

Mélange 2 1 mole 2 mole On obtient 1 mole 2 mole CH4 et O2 => mélange stœchiométrique

Mélange 3 1 mole 3 mole On obtient 1 mole 2 mole CH4

Pour la réaction générale: a A + b B  c C + d D

On a comme égalités : = = =

Sinon si : < alors le réactif A est le réactif limitant.

si : > alors le réactif B est le réactif limitant.

De l’éthane gazeux brûle dans du

dioxygène gazeux, il se forme du dioxyde

de carbone gazeux et de la vapeur d’eau. …….. _(g) + …………._(g)  ………._(g) + ……._(g)

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Exercice : (exemple + QCM)

-Copier l’adresse suivante dans la barre de votre navigateur.

https://lycee.hachette-education.com/ressources/0002016262689/C07_VID_reactif-limitant.mp4

II- La synthèse d’une espèce chimique :

1°/ Différentes espèces chimiques :

On dira qu’une espèce est…

 naturelle, si elle est issue de la nature.

 synthétique, si elle est fabriquée par l’homme mais reproduit une espèce naturelle.

 artificielle, si elle a été « inventée » par l’homme et n’existe pas dans la nature.

2°/ Les 4 étapes fondamentales d’une synthèse chimique :



Le prélèvement des réactifs : « avoir de bons réflexes »

-Regarder et savoir identifier les pictogrammes de dangers sur les récipients, -Savoir se prémunir (blouse, gants, lunettes…),

-Réfléchir au meilleur moyen de les prélever (balance, éprouvette graduée…)



La transformation chimique :

-Les réactifs réagissent, subissent une transformation chimique, il se forme un ou plusieurs produits.

-La réaction avance, en général, elle peut être accélérée par une élévation de température du milieu réactionnel.

-Le dispositif privilégié pour une synthèse est le « chauffage à reflux » : Exercice :

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-Copier l’adresse suivante dans la barre de votre navigateur.

https://lycee.hachette-education.com/ressources/0002016262689/C07_VID_Les-bons-gestes_Chauffage-a-reflux_BD.mp4

//-Légender ce schéma : -Expliquer le fonctionnement :



Isolement :

En général, à la fin d’une transformation, il faut isoler une espèce chimique des autres. On utilise leurs propriétés physiques et/ou chimiques comme : température d’ébullition, température de solidification, densité…

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Analyse

:

Il faut être sûr de l’espèce extraite donc il faut mesurer une de ses caractéristiques physiques : - la température de fusion à l’aide du banc de Köfler : https://youtu.be/YMNjiyioREs

- la masse volumique à l’aide d’une balance et d’une éprouvette graduée : https://youtu.be/dq0iiywt0YU - le Rapport frontal à l’aide de la chromatographie : https://youtu.be/_NoKivcbH30

NB

: Ces techniques sont adaptées lorsque l’espèce à tester est « pure » !

Par exemple, pour purifier un liquide, on pourra utiliser la distillation fractionnée :

https://youtu.be/kn54TfGZF_0

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Montage du « Chauffage à reflux »

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Montage du « Chauffage à reflux »